Macchine utensili

Come si è visto, l asportazione del truciolo avviene sfruttando una serie di moti combinati posseduti dal pezzo, dall utensile o da entrambi, su macchine fornite di appositi azionamenti, dette macchine utensili. La macchina utensile tradizionale è composta da una incastellatura bancale, che sostiene o racchiude tutti gli organi della macchina, da una testa motrice, per la trasmissione dei movimenti di lavoro ad un albero, detto mandrino, e da una serie di meccanismi per i movimenti di alimentazione; il controllo della macchina è affidato ad un operatore che, sulla base del disegno e del ciclo di lavorazione, imposta i dati di taglio e di avanzamento in modo da produrre le forme richieste. stato già messo in evidenza precedentemente come l evoluzione rapida delle nuove tecnologie e la crescente competizione internazionale abbiano cambiato profondamente in questi ultimi 30 anni i sistemi di produzione: in passato l automazione, legata alle lavorazioni di grande serie, aveva come obiettivo la riduzione dei costi di produzione, con programmazione a lungo termine; man mano gli obiettivi strategici dell impresa si sono orientati verso una maggiore flessibilità produttiva, cioè la capacità di adattare la macchina ed il sistema produttivo Fig. 59. Una macchina utensile tradizionale, in un disegno dell 800 (R. Scuola d Applicazione per gli Ingegneri, Torino). nel suo complesso alle rapide variazioni del prodotto, per soddisfare un mercato sempre più mutevole ed eterogeneo. Queste nuove strategie dell attività produttiva, insieme agli enormi progressi raggiunti nel campo dei materiali per utensili e delle tecnologie elettroniche ed informatiche, hanno notevolmente trasformato la concezione e la progettazione della macchina utensile. In particolare l adozione del controllo numerico (NC, Numerical Control) ha permesso di controllare automaticamente, con elevata precisione e ripetibilità i mo- Fig. 60. Controllo numerico con calcolatore, CNC. Abbinando il computer alla macchina utensile si può quindi disporre di un gran numero di funzioni che non sarebbe economico gestire con un controllo numerico tradizionale, come ad esempio la possibilità di passare rapidamente da una lavorazione all altra con la semplice sostituzione di un programma nella memoria dell elaboratore o la visualizzazione sullo schermo del profilo finale del pezzo, per testare la correttezza del programma. 304 vimenti di lavoro, sulla base di un programma scritto in un opportuno linguaggio. I vantaggi che si sono conseguiti derivano dal miglioramento della qualità del prodotto, dall aumento di produzione e di flessibilità e dalla possibilità di utilizzare una singola macchina multiscopo in sostituzione di più macchine utensili tradizionali. Un particolare sviluppo dell automazione nelle lavorazioni è quello che porta alla cosiddetta prototipazione rapida (si veda più avanti, paragrafo 13) Dall inizio degli anni sessanta in cui apparvero in Europa le prime macchine a controllo numerico, si sono alternati varie generazioni di controlli, caratterizzati da due stadi principali di sviluppo: nel primo periodo tutte le funzioni del controllo quali l interpolazione o l asservimento di posizione, sono state sviluppate circuitalmente (via hardware). Nel secondo stadio l introduzione del controllo numerico computerizzato (CNC, Computer Numerical Control) ha fatto aumentare enormemente le possibilità di impiego delle macchine, con grandi vantaggi in termini di flessibilità e di tasso di utilizzazione: questo vuol dire che molte funzioni sono state costruite via software, cioè con l uso di opportuni programmi di gestione. Il controllo numerico con calcolatore è quindi costituito da un calcolatore con programma interno modificabile o un microprocessore che fa parte integrante del sistema di controllo (fig. 60). Il controllo numerico diretto (DNC, Direct